概述變電所土建合理化設計

1、20 多畝。概述變電所土建合理化設計可行性研究階段重點從占地面積、所址位置、拆遷、地基及地下隱蔽設施等方面考慮，確定最終站址位置。占地面積一般情況出線回數(shù)和主變數(shù)量為合理布置規(guī)模的決定性因素，合理調整室外配電裝置場地與建構物之間的關系，同時采用先進設備及工藝布置方式，向空間發(fā)展，能有效減少占地面積。建筑物在滿足使用功能條件下，盡量合并為一棟綜合樓，減少占地面積，相應附屬的擋土墻、圍墻、場地平整費用也降低。通過對多個戶外 220KV 站布置技術經(jīng)濟分析，僅從土建造價比較，采用兩臺主變壓器， 220KV 出線間隔在 78 個， 110KV 出線間隔在 1315 個， 110KV 與 220KV 對

2、稱布置，占地面積小。若采用 3 臺主變壓器， 220KV 出線間隔 815 個， 110KV 出線間隔在 1820 個， 110KV 與 220KV 對稱布置，占地面積小。因此，要求前期科研設計人員，必須做出科學的規(guī)劃，主變數(shù)量應和出線間隔成比例，以上僅為個人觀點， 僅供參考。 重慶市郊某變電所， 220KV 和 110KV 開關場地對稱布置，中部為主變和功能建筑，建筑側立面采用防火墻，主變位于兩建筑物之間。占地面積僅為所址位置的選擇所址應結合規(guī)劃部門和國土部門的要求，同時應靠近負荷中心，選擇地形平坦、道路連接短、拆遷量少、能直接利用水源、市政設施的區(qū)域， 對高差較過大的地形應盡量避開。在平原

3、地區(qū)，站址位置不同，場地平整費用影響較?。粚τ谇鹆晟綔系貐^(qū)，場地平整費用對整體造價影響特別大。利用市政設施可以節(jié)約給排水及消防設施費用和職工配套設施費，節(jié)約進站公路費用等。作者曾做某220KV站施工設計，由于該站在選址階段考慮不周，站址選在兩座小山堡之間，中間為一條沖積溝，最大高差接近30 米，該站址經(jīng)過本人多次優(yōu)化，采用三個階梯設計，最終土石方挖方量也8 萬立方米，條石擋土墻量約約 6000 立方米。而最近設計的某 220KV 站可行性報告，該站址在選址階段經(jīng)過充分考慮，站址位置比較平坦，最大高差約 4 米，經(jīng)過優(yōu)化后場地平整挖填方與擋土墻與平原地區(qū)相同，僅基礎及管溝開挖土石方量滿足場平填方

4、區(qū)，其余土就近平場，條石擋土墻量僅600 立方米。以上兩例僅從土石方開挖場平和擋土墻費用比較，可以看出選站址對造價的重要性。拆遷和經(jīng)濟作物或林木賠償所址位置確定后，必須收集當?shù)赝恋卣饔觅M、拆遷賠償費、建筑材料供應情況。選擇所址位置盡量少占經(jīng)濟農(nóng)田或經(jīng)濟林木，盡量不拆遷房屋或搬遷線路或墳墓。必要時采用總平面局部切角、平移、旋轉等減少賠償費用，降低總體造價。地基處理及地下隱蔽設施可研階段應了解地下情況，是否位于高回填區(qū)或滑坡地段、地下有無防空洞、主要管道等，可以減少不必要地基處理和搬遷費用。某 110KV 戶內(nèi)站在可研階段發(fā)現(xiàn)地下回填土厚度達15米，全部為開挖亂石回填，土層密實度較差，不能作為主要

5、建筑物持力層，處理費用高大 150 萬，同時地下埋藏有直徑米主污水管道，搬遷費用高大 60 萬，設計確定重新選址?？裳须A段主要從上述四方面考慮，可以確定合理的站址位置，達到節(jié)約造價目的。初步階段設計，主要對確定站址位置從總平面及豎向布置及挖填方量、擋土墻、邊坡、建筑、基礎、道路、上下水等不同設計方案比較后提供經(jīng)濟合理的方案，確定站址最終征地面積，一般要求設計三個方案比較合理。總平面布置主要從進出線、 道路接口、 排水接口、 安全距離、 消防、運輸方面進行優(yōu)化。根據(jù)規(guī)范、規(guī)程對已確定規(guī)模的各建構筑物合理布置，盡量合并共用設施，減少道路占地面積，盡量向空中發(fā)展，使平面布置更加緊湊，節(jié)約用地。例如：

6、電容器室和配電室合建為一字型， 可以取消消防間距。 配電室、電容器室、控制室合為一體，減少占地，也無須考慮建筑物之間消防間距。例如：重慶市郊區(qū)某220KV變電所，擴建時充分進行平面優(yōu)化，控制樓兩側為兩臺主變，背后為一字型10KV配電室和電容器室，布置緊湊合理，110KV戶外配電裝置采用半高型布置，向空間發(fā)展，節(jié)約土地約5畝。豎向布置無論平坡式還是階梯式布置，必須盡量利用原有地形，場地平整挖填方小，減少不必要的開挖量。根據(jù)所址位置地形高差大小，確定采用階梯形或平坡式布置，降低平整場地和基礎費用，設計中應考慮基坑開挖土石方及邊坡和擋土墻開挖量。階梯式布置兩平面高差最好不大于米，便于滿足站內(nèi)道路連接

7、坡度。重慶市江北某220KV變電站，原地形高差近 30 米，采用階梯式布置，兩平面最大高差米，共分三個平面，兩個平面取 2%坡度，一個平面采用雙向坡度，大大節(jié)約擋土墻和挖填方量，降低工程造價。對于地形較平坦的站址，采用平坡式設計，坡度盡量與原地形一致，但坡度不小于 %，考慮場地排水。某郊縣 220KV變電站， 場地平坦， 采用平坡式設計， 經(jīng)多次軟件調式計算，優(yōu)化坡度，挖方量不足 50 立方米，大部分用基坑土回填。擋土墻挖填方量變化微小的條件下，擋土墻高度越小越好，高度低于米擋土墻是比較經(jīng)濟節(jié)約，高度超過米，一般采用鋼筋混凝土扶壁式擋土墻。經(jīng)過平面和豎向優(yōu)化后，擋土墻高度一般也較為優(yōu)化，根據(jù)不

8、同地質條件和用途選擇不同斷面形式。挖方區(qū)高度不超過5 米，盡量采用挖方區(qū)擋土墻，減少邊坡開挖和占地。此處不在舉例。邊坡開挖高度6 米以內(nèi)做邊坡不經(jīng)濟，因為假若按1：1 放邊坡，多增加征地面積為6 平方米 / 米，同時增加挖方量約18 立方米 / 米，還需做護坡，經(jīng)比較采用挖方區(qū)條石擋土墻經(jīng)濟合理。高度大于 7 米以上，適宜采用放邊坡，擋土墻斷面較大，不經(jīng)濟。建筑結構根據(jù)變電站設計規(guī)模確定建筑面積，盡量在滿足使用功能要求時，減少不必要的附屬面積。根據(jù)現(xiàn)有規(guī)范，多層建筑層高超過米， 磚混結構已不滿足抗震要求。 建議電容器室、配電室、控制室等房間盡量采綜合建一棟樓房比較合理，降低建筑單位面積造價，適

9、宜采用框架結構，形成大空間，便于電氣設備布置。節(jié)約占地面積。也節(jié)約房屋間消防間距面積，節(jié)約造價。基礎建構筑物基礎選型時，必須結合地質情況，因地制宜，充分利用天然地基，普通條形基礎在建筑物總造價中占比例為 15%20%，因此有必要對基礎優(yōu)化。一般情況下首先考慮利用天然地基，條形放大基礎。老粘土夯實地基，位于地下水位以上考慮挖深米左右，采用三七灰土或三合土人工或機械夯實，每次虛填土厚度25 厘米左右，夯實至厚度為15 厘米，直至基礎底面。對基礎埋深過大的，采用塊石灌漿放大基礎，減少基礎埋深。承載力在150KPa 的天然地基，考慮采用換填土放大基礎，一般換填土采用級配卵石放大基礎。對回填區(qū)填土壓實系

10、數(shù)不小于，實測其承載力，直接在其上部做單層建筑物沒有問題。對于多層建筑根據(jù)持力層深度大于 5 米采用樁基礎， 35 米以內(nèi)超深基礎采用塊石灌漿比較經(jīng)濟。初步設計方案一般主要從上述六方面考慮，比較后推出方案基本達到優(yōu)化設計目的。對初步設計審查確定的方案，按現(xiàn)行的規(guī)范及規(guī)程或國家標準，設備的訂貨尺寸，先局部后整體調整，調整原則不得超過初步設計確定原則。所有尺寸確定無誤后，對初步設計估算的各建構筑物結構尺寸進行詳細計算和經(jīng)濟比較，應按照因地制宜，就地取材原則。采用先進的技術工藝和合理的斷面，選用地方的材料，減少不必要運輸費用。根據(jù)地質詳堪資料合理處理基礎，盡量條形基礎，一般基礎埋深要求達到米左右，超

11、深不足 3 米不采用樁基礎?？偲矫婕柏Q向布置總平面布置一般按初步確定原則，無須大的調整，局部可以壓縮小的調整，主要針對豎向布置調整，使確定標高最優(yōu)，達到場平工程量最小，擋土墻和護坡量最小。擋土墻及邊坡根據(jù)施工設計場地平整計算高程，確定合理的擋土墻斷面和邊坡斷面，擋土墻和邊坡設計應充分利用地質資料。對逆坡地質情況可以簡單處理。對于順坡地質情況可考慮護坡與擋土墻結合的形式。填方區(qū)擋土墻根據(jù)地基承載力情況，確定擋土墻材料和斷面形式，地基承載力較差的地區(qū)，宜把基礎放大，減少基礎埋置深度。高度大于 8 米以上采用扶壁式擋土墻，基礎盡量利用天然地基。建筑結構建筑設計盡量與周圍環(huán)境協(xié)調，滿足立面和使用功能要

12、求同時減少不必要附屬建筑面積，根據(jù)設備的運行要求減小跨度壓縮層高。滿足規(guī)范要求同時，盡量采用磚混結構，減少鋼筋混凝土框架結構。室外配電裝置計算滿足規(guī)范原則時盡量采用成型預制鋼筋混凝土環(huán)形桿?；A基礎設計是施工設計優(yōu)化的重點，熟讀地質資料，盡量利用天然地基，局部超深采用塊石灌漿基礎，對地基較差部分采用放大基礎，基礎滿足設備安裝運行要求同時，盡量淺埋。盡量采用放大基礎也不用鋼筋混凝土樁基礎。對于必須要用樁基礎部位，應盡量采用直徑 300400 樁徑鉆孔樁，減少或不用人工挖孔樁，人工挖孔樁最小直徑也要 800，費用相對要高的多。施工階段加強基坑驗槽工作，確保施工開挖達到設計要求地基土層，地質條件好的部位，滿足規(guī)范和設備運行要求時，盡量少挖，對個別設計地基與實際不符時，應現(xiàn)場臨時挖探坑或現(xiàn)場測試，能達到設計承載力時，盡量利用天然地基，不滿足承載力時，采用放大基礎處理或臨時局部換填處理。施工回填區(qū)應要求回填土人工或機械夯實，密實度系數(shù)達到 之間，施工單位必須提供最終測試數(shù)據(jù)，確保地面不